发酵复习思考题答案Word版

《发酵工程工艺原理》复习思考题

第一章思考题：

1．何谓次级代谢产物？次级代谢产物主要有哪些种类？举例说明次级代谢产物在食品中的应用及对发酵食品的影响。

答：次级代谢产物是指对微生物的生长、繁殖分化关系不大、生理功能也不十分清楚，但可能对微生物生存有一定价值的代谢产物；

次级代谢产物主要有抗生素、生物碱、色素、毒素等；

抗生素工业的发展建立了一套完整的好氧发酵技术，大型搅拌发酵罐培养方法推动了整个发酵工业的深入发展,为现代发酵工程奠定了基础。

2．典型的发酵过程由哪几个部分组成？

第二章思考题：

1．食品发酵对微生物菌种有何要求？举例说明。

●能在廉价原料制成的培养基上迅速生长，并能高产和稳产所需的代谢产物。

●可在易于控制的培养条件下迅速生长和发酵，且所需的酶活性高。

●生长速度和反应速度快，发酵周期短。

●副产物尽量少，便于提纯，以保证产品纯度。

●菌种不易变异退化，以保证发酵生产和产品质量的稳定性。

●对于用作食品添加剂的发酵产品以及进行食品发酵，其生产所用菌种必须符合食品

卫生要求。

例如酵母菌由于生长迅速，营养要求不要，易培养，被广泛应用于各种食品发酵

2．什么叫自然突变和诱发突变？诱变育种的实质是什么？

答：自然突变是指微生物在自然条件下产生自发变异；

诱发突变是指用各种物理、化学的因素人工诱发基因突变的过程；

诱变育种的实质是基因突变。

3．突变分为哪两种类型，举例说明。

答：点突变: 碱基对置换和移码

染色体畸变: 在染色体上发生大的变化，如断裂、重复、缺失、易位和染色体数目变化等结构变化。

4．何为DNA体外重组技术？举例说明在发酵工业中的应用。

答：DNA体外重组技术就是根据需要用人工方法取得供体DNA上的基因，在体外重组于载体DNA上，再转移入受体细胞，使其复制、转录和翻译，表达出供体原有的遗传性状。

例如利用DNA体外重组技术生产人工胰岛素。

5．何为营养缺陷型？举例说明营养缺陷型的筛选方法。

答：营养缺陷型：指某一菌株丧失了合成某种营养物质的能力，在培养基中若不外加这种营养成分就不能正常生长的变异菌株。表示为“X–”。

青霉素法

6．菌种保藏的目的与核心是什么？产孢子的微生物适宜用何种保藏方法？

答：目的: 保证菌种不发生遗传变异、无污染和保持活力。

核心：人工创造条件（如低温、干燥、缺氧、和缺乏营养物质），使菌种的代谢活动处于不活动状态。

产孢子或芽孢的微生物采用适宜砂土管保藏法，例如霉菌。

7．造成菌种退化的原因是什么？生产中如何防止菌种的退化？

答：造成菌种退化的原因主要是保藏方法不妥、保藏操作不当、传代不当、培养基不适、回复突变等；

从菌种选育方法上考虑：1)进行充分的后培养及分离纯化

2)增加突变位点，减少基因回复突变的几率

从菌种保藏方式上考虑：1)尽量减少传代次数

2)选择适宜的保藏培养基

从菌种培养适宜条件上考虑：1)结构类似物抗性菌株在保藏培养基中应添加相应药物及时淘

汰回复突变细胞。

2)基因工程菌添加抗生素于培养基中防止质粒的丢失

从菌种管理的措施上考虑（复壮）：1）定期对保藏菌种分离纯化，淘汰已退化细胞；

2）定期对发酵液进行分离筛选

8．何为菌种的复壮？

答：菌种的复壮是指使衰退的菌种恢复原来优良性状。狭义的复壮是指在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分离和生产性能测定等方法，从衰退的群体中找出未衰退的个体，以达到恢复该菌原有典型性状的措施；广义的复壮是指在菌种的生产性能未衰退前就有意识的经常、进行纯种的分离和生产性能测定工作，以期菌种的生产性能逐步提高。

9．培养基有哪些类型？各有何种用途？发酵工业上使用最广的是哪种类型？

答：状态：固体、半固体和液体培养基。

纯度：天然培养基、合成培养基和半合成培养基

生产工艺要求：孢子培养基、种子培养基和发酵培养基。

发酵工业上使用最广的是液体培养基

10.如何确定培养基的组成？生产中液体培养基的制备有哪些步骤？

答：培养基的配制原则：根据不同微生物的营养需要配制、确定合适的碳氮比、控制pH条件、控制氧化还原电位、根据原料特点确定配比；

（1）原料预处理 淀粉糖的制备、 糖蜜的预处理

（2）原料混溶

缓冲物质 主要元素原料 微量元素 生长素

↓ ↓ ↓ ↓

加底水→搅拌→搅拌均匀→搅拌均匀 → 搅拌 →搅拌均匀

（3）调节酸碱度、灭菌

11. 淀粉糖的制备方法？哪种方法制备的淀粉糖质量好？ 答：1 酸解法

优点：生产简易，设备简单，水解时间短，设备生产能力大。

缺点：设备需耐腐蚀，高温高压；副反应复杂。对原料要求高，颗粒不能大，浓度不能高，否则转化率低。

2 酶解法

优点：反应条件较温和，不需耐高温、耐压、耐酸设备；酶作用专一性强，淀粉水解副反应少，糖液纯度高，淀粉转化率高；可在较高淀粉乳浓度下水解，可采用粗原料；糖液颜色浅，纯净，无苦味，质量高，有利于糖液的精制。

缺点：反应时间较长，要求的设备较多，需专门培养酶的条件，由于酶本身是蛋白质，易造成糖液过滤困难。

3 酸酶结合法

酸酶法：先用酸水解成糊精或低聚糖，再用糖化酶水解为葡萄糖。酸液化速度快，且糖化是由酶来进行，对液化要求不高，可采用较高的淀粉乳浓度，提高生产效率。

酶酸法：先用淀粉酶液化到一定程度，然后用酸水解成葡萄糖。能采用粗原料淀粉，淀粉浓度较酸法高，生产易控制，时间短，减少副反应，糖液颜色较浅。

12．糖蜜可直接用作发酵原料吗？为什么？

答：不可以。

第三章复习思考题

1．何谓消毒、灭菌？消毒可以达到灭菌的目的吗？

答：消毒：指用物理或化学方法杀死物料、容器、器具内外的病原微生物。

灭菌：指用物理或化学方法杀死或除去环境中所有微生物。

2．灭菌的方法主要有哪几种？其灭菌原理何在？发酵工业中为何应用最广的是湿热灭菌？ 答：工业生产上的灭菌方法有加热灭菌、化学药剂灭菌、射线灭菌等。

化学药剂灭菌、射线灭菌用于无菌间、培养室及车间空气灭菌。

加热灭菌分为：干热灭菌：火焰灭菌、烘箱灭菌

湿热灭菌：巴氏灭菌、间歇灭菌、高压蒸汽灭菌

湿热灭菌的原理：温度升高，菌死亡速率大于培养基成分破坏的速率。

①微生物的热阻

致死温度：指杀死微生物的最低温度。

致死时间：在致死温度下杀死全部微生物所需要的时间。

② 微生物的热死规律——对数残留定律

（对数残留规律公式） ③反应速度常数k

在相同温度下，k 值愈小，则此微生物愈耐热。同一种微生物在不同温度下，k 值也不相同，灭菌温度愈低，k 值愈小，温度愈高，k 值愈大。 ④培养基灭菌温度的选择

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